標的siRNAスクリーニングによって、ナチュラルキラー細胞の免疫シナプスにおけるCdc42活性の調節因子が同定される

Sci. Signal., 29 November 2011
Vol. 4, Issue 201, p. ra81
[DOI: 10.1126/scisignal.2001729]

Leo M. Carlin^1,2*†‡, Rachel Evans^1,2*, Hanna Milewicz³, Luis Fernandes², Daniel R. Matthews^1,2,4, Michela Perani⁴, James Levitt⁵, Melanie D. Keppler^1,2, James Monypenny^1,2,6, Ton Coolen^2,7, Paul R. Barber^2,8, Borivoj Vojnovic^2,8, Klaus Suhling⁵, Franca Fraternali², Simon Ameer-Beg^1,2,4, Peter J. Parker^4,9, N. Shaun B. Thomas³, and Tony Ng^1,2,4,6‡

¹ Richard Dimbleby Department of Cancer Research, King's College London, London SE1 1UL, UK.
² Randall Division of Cellular and Molecular Biophysics, King's College London, London SE1 1UL, UK.
³ Cell Cycle and Epigenetics Laboratory, Department of Haematological Medicine, The Rayne Institute, King's College London, London SE5 9NU, UK.
⁴ Division of Cancer Studies, King's College London, London SE1 1UL, UK.
⁵ Department of Physics, King's College London, London WC2R 2LS, UK.
⁶ Breakthrough Breast Cancer Research Unit, Research Oncology, King's College London, Guy's Medical School Campus, London SE1 1UL, UK.
⁷ Department of Mathematics, King's College London, London WC2R 2LS, UK.
⁸ Gray Institute for Radiation Oncology and Biology, University of Oxford, Old Road Campus Research Building, Roosevelt Drive, Oxford OX3 7DQ, UK.
⁹ Cancer Research UK London Research Institute, Lincoln's Inn Fields, London WC2A 3LY, UK.

^* These authors contributed equally to this work.

† Present address: Centre for Molecular and Cellular Biology of Inflammation, King's College London, London SE1 1UL, UK.

‡ To whom correspondence should be addressed. E-mail: leo.carlin@kcl.ac.uk (L.M.C.); tony.ng@kcl.ac.uk (T.N.)

要約：ナチュラルキラー（NK）細胞は、腫瘍細胞とウイルス感染細胞を殺す。効果的なNK細胞応答には、運動性、認識、および方向性をもった分泌といった細胞骨格の再編成に依存するが必要である。Rhoファミリーのグアノシントリホスファターゼ（GTPase）のCdc42は、多くの受容体の下流で細胞骨格再編成を協調させる。植物由来Rho-関連GTPase 1（ROP1）は、成長しつつある花粉管の頂端細胞膜において周期変動的に活性化する挙動を示す。しかし、哺乳類細胞では、同様のRho GTPase活性の周期的変動はこれまでのところ示されていない。われわれは、Cdc42活性の周期的変動は、NK細胞内において、標的細胞と相互作用する際に生じると仮定した。Cdc42バイオセンサーの蛍光寿命イメージングを通して、標的細胞と免疫シナプスを形成している生存NK細胞において、Cdc42活性は、最初に上昇した後に周期的に変動することが観察された。われわれは、タンパク質間相互作用ネットワークおよび構造データベースを使用して、Cdc42活性を制御する候補タンパク質を同定して、このような候補タンパク質を標的とする低分子干渉RNAスクリーニングを考案した。グアニンヌクレオチド交換因子であるRhoGEF6とRhoGEF7は、NK細胞の免疫シナプスにおけるCdc42の活性化に必要であった。さらに、Aktキナーゼおよびホスホイノシチド3-キナーゼ（PI3K）のp85αサブユニットは、Cdc42活性化、Cdc42活性の変動の周期性、さらに次に起こる標的細胞に向かう細胞毒性小胞の極性化に必要であった。PI3Kが腫瘍療法の標的であることを考えると、われわれの結果から、これらの酵素に対する標的療法の際には、自然免疫機能を監視する必要性があることが示唆される。

L. M. Carlin, R. Evans, H. Milewicz, L. Fernandes, D. R. Matthews, M. Perani, J. Levitt, M. D. Keppler, J. Monypenny, T. Coolen, P. R. Barber, B. Vojnovic, K. Suhling, F. Fraternali, S. Ameer-Beg, P. J. Parker, N. S. B. Thomas, T. Ng, A Targeted siRNA Screen Identifies Regulators of Cdc42 Activity at the Natural Killer Cell Immunological Synapse. Sci. Signal. 4, ra81 (2011).